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CN103665815A - 一种低翘曲增强聚碳酸酯合金及其制备方法 - Google Patents

一种低翘曲增强聚碳酸酯合金及其制备方法 Download PDF

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CN103665815A
CN103665815A CN201310704151.0A CN201310704151A CN103665815A CN 103665815 A CN103665815 A CN 103665815A CN 201310704151 A CN201310704151 A CN 201310704151A CN 103665815 A CN103665815 A CN 103665815A
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China
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reinforced polycarbonate
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文睿
李文强
李强
罗明华
辛敏琦
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Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
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Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种低翘曲增强聚碳酸酯合金及其制备方法，采用以下组分及重量份含量的原料制成：基体树脂55-85、磨碎玻璃10-40、其它组分0.1-5，按照配方准备原料，将基体树脂和其它组分在中速混合器中混合20min，从主喂料口加入双螺杆挤出机中，将磨碎玻璃单独从侧喂料口按配方比例加入双螺杆挤出机中，将上述原料在双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，制备得到低翘曲增强聚碳酸酯合金。与现有技术相比，本发明在降低材料成本的前提条件下改善增强聚碳酸酯翘曲变形大，利用磨碎玻璃在成型时不会沿流动方向取向导致横纵向收缩率不一致而获得低翘曲增强树脂。

Description

一种低翘曲增强聚碳酸酯合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚合物领域，尤其是涉及一种低翘曲增强聚碳酸酯合金及其制备方法。
背景技术
随着塑料行业的发展，普通的工程塑料不能完全满足客户对其强度的要求，因此增强塑料合金应运而生，如大家所熟知的玻璃纤维增强材料，滑石粉增强材料，硅灰石增强材料等。但是玻璃纤维及硅灰石由于其在注塑过程中易随着流动性方向取向，因此导致材料横纵向不均一，而在冷却过程中收缩率不一致从而导致材料发生翘曲变形。而滑石粉虽然无各向异性，但其强度不如玻璃纤维，而且其通常呈碱性，易使部分材料降解，如本发明中提到的聚碳酸酯。聚碳酸酯材料一旦发生降解，将会带来韧性的巨大损失，影响其使用。
通常需要增加刚性的制件都是大型或者超薄产品，因为越是大越是薄的产品越难以通过结构支撑其形状，部分厂家会在产品设计中使用钢片或者镁铝合金支撑结构，但这样会造成成本上的巨大浪费，因此常选用增强材料注塑成型。但由于材料在成型后均会发生翘曲变形，这些变形会影响后续的装配并会引入大量内应力而影响材料的外观甚至性能。一些轻微的变形可以通过加工工艺调整，而一些较大变形则必须通过整形来获得较高的平整度，这一方面大大增加了成型周期，降低了产品良率，同时也增加了工艺成本，往往是不得已而为之。
申请号为200910197243.8的中国专利公开了一种低翘曲高表面光泽玻纤增强聚酯复合材料及制备方法，原料采用聚碳酸酯、聚对苯二甲酸二醇酯、增韧剂、高岭土、玻璃纤维、加工助剂等，此专利公开了通过加入非晶型PC从而降低PBT结晶度而改善玻璃纤维取向的材料，而本专利针对体系为PC体系，在此体系中如果同样通过加入大量高流动的结晶型材料而改善翘曲度，则很大程度上损失PC的韧性。
本发明涉及到的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，利用磨碎玻璃在成型时不会沿流动方向取向导致横纵向收缩率不一致而获得低翘曲增强树脂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种横纵向收缩率保持一致的低翘曲增强聚碳酸酯合金及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，采用以下组分及重量份含量的原料制成：
基体树脂   55-85；
磨碎玻璃   10-40；
其它组分   0.1-5。
所述的基体树脂为重均分子量为25000-35000的聚碳酸酯合金。
所述的聚碳酸酯合金为二元酚与碳酸酯前体反应而制得的芳族聚碳酸酯树脂，
所述的二元酚包括2，2-双(4-羟基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷或双(羟基苯基)环烷烃，
所述的碳酸酯前体包括碳酞卤、碳酸酯、卤甲酸酯、光气或碳酸二苯酯。
所述的磨碎玻璃为磨碎的E型玻璃纤维，粒径为150μm-1700μm。
所述的其它组分选自增韧剂、抗氧剂、内润滑和脱模荆、抗静电剂、稳定剂、染料或颜料中的至少一种。
所述的增韧剂包括物理增韧改性剂和／或化学增韧改性剂。
所述的物理增韧改性剂包括丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增韧剂、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，
所述的化学增韧剂包括乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐或苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯三聚物-功能化马来酸酐。
低翘曲增强聚碳酸酯合金的制备方法，采用以下步骤：
(1)按照配方准备原料：
(2)将基体树脂和其它组分在中速混合器中混合20min，从主喂料口加入双螺杆挤出机中；
(3)将磨碎玻璃单独从侧喂料口按配方比例加入双螺杆挤出机中；
(4)将上述原料在双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，制备得到低翘曲增强聚碳酸酯合金。
所述的双螺杆挤出机包括十个温控区及两个抽真空处，温控1-2区的温度为200-280℃，温控3-4区的温度为200-250℃，温控5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃，抽真空处分别位于输送料段的末端、熔融段的开始端以及计量段。
所述的磨碎玻璃从双螺杆挤出机的温控5-7区加入。
与现有技术相比，本发明在填充百分百一致时使用磨碎玻纤增强聚碳酸酯合金平整度远优于使用圆形玻纤，且随着增韧剂的增加，平整度没有明显变化。如前所述，圆形玻纤为棒状物质，在成型过程中会沿着流动方向会取向，冷却后延流动性方向和垂直流动方向收缩率不一致，导致翘曲变形，而磨碎玻纤为片状，在成型过程中不会取向，从而不会导致各项异形，翘曲度会得到极大程度改善。而增韧剂的加入主要为提高材料韧性，在成型过程中不会影响磨碎玻纤的流动，因此不会影响材料的翘曲度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
所选的PC牌号为通用PC1100，韩国湖南石油化学公司。
所选的磨碎玻璃，REF-600A，日本板硝子株式会社。
其余的组分均采用市售的助剂。
实施例1
将各组分按重量份比：PC110065，REF-600A30，增韧剂5。经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃。
实施例2
将各组分按重量份比：PC110075，REF-600A20，增韧剂5。经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃。
实施例3
将各组分按重量份比：PC110085，REF-600A10，增韧剂5。经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃。
实施例4
将各组分按重量份比：PC110067，REF-600A30，增韧剂3。经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃。
实施例5
将各组分按重量份比：PC110063，REF-600A30，增韧剂7。经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃。
实施例6
将各组分按重量份比：PC110065，g-glass fiber30，增韧剂5。经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃。
将六个配方通过挤出成塑料粒子，再注塑成120mm*120mm*3mm的塑件，用塞规测量各方案翘曲程度：
Figure BDA0000441582870000041
Figure BDA0000441582870000051
从实验结果可以看出，在填充百分百一致时使用磨碎玻纤增强聚碳酸酯合金平整度远优于使用原型玻纤。且随着增韧剂的增加，平整度没有明显变化。

Claims (10)

1.一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，其特征在于，采用以下组分及重量份含量的原料制成：
基体树脂   55-85；
磨碎玻璃   10-40；
其它组分   0.1-5。
2.根据权利要求1所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的基体树脂为重均分子量为25000-35000的聚碳酸酯合金。
3.根据权利要求2所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯合金为二元酚与碳酸酯前体反应而制得的芳族聚碳酸酯树脂，
所述的二元酚包括2，2-双(4-羟基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷或双(羟基苯基)环烷烃，
所述的碳酸酯前体包括碳酞卤、碳酸酯、卤甲酸酯、光气或碳酸二苯酯。
4.根据权利要求1所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的磨碎玻璃为磨碎的E型玻璃纤维，粒径为150μm-1700μm。
5.根据权利要求1所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的其它组分选自增韧剂、抗氧剂、内润滑和脱模荆、抗静电剂、稳定剂、染料或颜料中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的增韧剂包括物理增韧改性剂和／或化学增韧改性剂。
7.根据权利要求6所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金，其特征在于，
所述的物理增韧改性剂包括丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增韧剂、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，
所述的化学增韧剂包括乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐或苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯三聚物-功能化马来酸酐。
8.如权利要求1-7中任一项所述的低翘曲增强聚碳酸酯合金的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：
(1)按照配方准备原料：
(2)将基体树脂和其它组分在中速混合器中混合20min，从主喂料口加入双螺杆挤出机中；
(3)将磨碎玻璃单独从侧喂料口按配方比例加入双螺杆挤出机中；
(4)将上述原料在双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，制备得到低翘曲增强聚碳酸酯合金。
9.根据权利要求8所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机包括十个温控区及两个抽真空处，温控1-2区的温度为200-280℃，温控3-4区的温度为200-280℃，温控5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-260℃，抽真空处分别位于输送料段的末端、熔融段的开始端以及计量段。
10.根据权利要求8所述的一种低翘曲增强聚碳酸酯合金的制备方法，其特征在于，所述的磨碎玻璃从双螺杆挤出机的温控5-7区加入。
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